采用FLAC内嵌语言FISH编制了计算平面应变压缩岩样轴向、侧向、体积应变及泊松比的FISH函数,研究了剪切扩容对剪切带图案及岩样全部变形特征的影响.在峰值强度之前及之后,岩石的本构模型分别取为线弹性及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型.分析表明,增加剪胀角使岩样由单一向共轭剪切破坏转变,并使接近Arthur倾角的剪切带倾角增加.剪切带宽度随剪胀角增加,可由基于梯度塑性理论且考虑剪胀后的剪切带宽度公式进行解释.剪胀...
作者:王勇刚; 李镜培 期刊:《探矿工程》 2005年第10期
为求出嵌岩桩嵌岩段侧摩阻力的表达式,假定嵌岩桩桩侧破坏由桩岩接触面上的滑动引起,桩岩接触面的压力由加载前岩土层自重产生的侧压力和由剪切膨胀产生的应力增量组成.用弹性力学的方法求解出桩侧正应力,引入了岩石破坏的Hoek-Brown强度准则,由此求出了嵌岩段桩侧阻力的表达式,并指出了此公式的适用范围.最后结合工程实际进行了对比分析,表明本文方法具有一定的实用性.
作者:赵建军; 王思敬; 尚彦军; 岳中琦 期刊:《工程地质学报》 2005年第01期
通过对全风化花岗岩的慢剪试验,指出了在直剪试验中出现的两种垂直位移变化形式,其对土体的剪胀剪缩性质的反映与三轴试验是一致的.剪胀的发生与土体的密实程度密切相关;随垂直压力的增大,剪胀发生所需剪应力也增大;剪应力达到峰值所需要剪位移总是比剪胀发生时所需的剪位移大.
作者:陈占锋; 向娟; 范文臣; 傅宁 期刊:《中国科技论文》 2019年第06期
岩体的力学性质主要受制于节理的力学性质,而节理充填物对节理的力学性质有较大影响。为研究节理充填物厚度对节理力学性质的影响,采用水泥砂浆制作不同充填度的规则人工节理进行剪切试验,并采用PFC(Particle Flow Code)数值模拟软件研究该节理的破坏机理。试验与数值模拟结果表明:随着法向荷载和充填度的增大,节理峰值剪切强度增大,剪胀特性减弱;随着起伏角的增大,节理峰值剪切强度增大,剪胀特性增强。在节理剪切过程中,充填体首...
作者:刘斯宏; 姚仰平; 孙德安; 汪易森 期刊:《土木工程学报》 2004年第09期
建议了一个非线性弹性剪胀K-G模型,即通过变换应力法将SMP破坏准则简单地引入切线剪切模量G1中,使其能反映中主应力σ2对土体变形强度的影响,并通过在切线体积模量K1中耦合一个反映剪切过程的系数的方法来考虑土的剪胀性。用该模型较好地预测了粘土、砂土的三轴压缩、三轴伸长与平面应变试验结果,并用其进行了挡墙土压力的有限元分析计算,计算结果与模型试验结果基本吻合。
作者:迟世春; 贾宇峰 期刊:《岩土工程学报》 2005年第11期
采用Hardin建议的公式来度量颗粒破碎及其耗能.根据罗维最小能比原理,推导得到破碎修正的屈服函数微分方程.对围压300 kPa时,进行了微分方程的数值积分,得到了屈服面图形.与原始罗维剪胀模型相比,经过颗粒破碎修正的罗维剪胀模型具有低剪胀性等明显优点.
作者:金子豪; 杨奇; 陈琛; 冷伍明; 郭风琪; 赵春彦 期刊:《岩石力学与工程学报》 2018年第03期
为探究粗糙度对混凝土–砂土接触面力学特性的影响规律,开展不同粗糙度条件下的混凝土–砂土接触面大型直剪试验。根据钻孔灌注桩成孔后的孔径–深度曲线,采用概率统计分析的方法获得混凝土结构凸出尺寸的分布频率。基于此,分别构建表面"光滑"和"规则型"凹槽的混凝土板用于模拟实际工程中混凝土结构表面的粗糙度。提出可考虑凹槽几何参数、槽内土体扰动深度和槽宽修正的粗糙度(R)计算方法。试验研究结论如下:(1)对于平均...
作者:范文; 俞茂宏; 陈立伟; 孙萍 期刊:《岩石力学与工程学报》 2004年第19期
基于俞茂宏统一强度理论,考虑某些材料屈服后的强度衰减(塑性软化)和体积膨胀的特点,用弹性-塑性软化-塑性残余三线性应力-应变模型推导出了洞室围岩塑性残余区半径、塑性软化区半径、洞周边位移、围岩内任一点应力及围岩压力的解析表达式,给出了洞室围岩所处应力状态的判别式.得出的解答具有广泛意义,著名的Kastner公式、Airey公式和现有的一些结果为其特例.通过实例分析了剪胀、软化及不同强度模型对结果的影响.该结果在洞室围岩...
作者:刘洋; 李爽; 吴可嘉 期刊:《岩石力学与工程学报》 2018年第A01期
基于离散单元法对剪切带宏细观力学行为进行数值模拟,将通过网格剖分形成的loop单元作为细观力学的基本结构单元,对剪切带内、外不同类型loop单元的数量、几何形态、受力特征与抗滑稳定性的演化进行细致分析,讨论其发展变化与试样强度、剪胀发展之间的内在联系。模拟结果表明,剪切过程中剪切带内、外loop结构的数量和几何形态发展规律基本一致但强弱不同;其受力特征及抗滑稳定性在剪切带内、外产生了明显的差异。剪切过程中高阶loo...
作者:杨杰; 王靖涛 期刊:《土木工程与管理学报》 2005年第01期
认为岩土介质变形中出现的剪胀现象实质上是一个损伤过程. 通过中密砂的三轴压缩试验, 发现其在剪胀后,弹性模量和剪切模量大幅度下降, 这进一步证实了剪胀的确是个损伤演化过程. 引进了一个损伤变量描述这个过程,结果表明, 损伤程度相对塑性体积应变的变化速率与初始固结压力相关, 且随压力增大而减小. 同时利用数值建模方法建立了砂土的弹塑性-损伤模型, 考虑了弹塑性变形与损伤的耦合效应, 获得了相应的应力应变关系及它的三维...
作者:李泽栋; 柯长仁; 王水林; 温庆伟; 刘卓君 期刊:《湖北工业大学学报》 2018年第05期
在岩体节理面剪切变形过程中,节理面强度应力发生弱化现象是比较常见的。通过人工浇注混凝土节理试样直接剪切试验结果,分析了节理峰值后弱化变形特性的原冈。对峰值应力和残余应力进行相关拟合,得出其节理面弱化后的残余强度值基本符合Mohr-Coulomb准则。探讨采用非线性关系曲线函数来表达节理面剪切位移弱化阶段曲线过程,得出了应力软化阶段界面计算表达式,将预测结果与直剪试验结果对比初步验证了模型的拟合能力。并进一步...
作者:张静; 王哲 期刊:《哈尔滨工业大学学报》 2018年第08期
为研究混凝土材料在多轴循环荷载作用下的非线性特性,基于经典塑性力学理论和边界面模型理论,提出一个改进的边界面模型.模型中,屈服面为封闭、光滑曲面,在子午面内为梨形;边界面与屈服面的形状相似;选择应力的第一不变量和应变偏量作为屈服面函数中的自变量;相应的加卸载判据中的微分变量也是上述两种变量;根据屈服面和边界面形状的相似性,通过比例关系定义映射法则;对于处在屈服面上的任意一个当前应力点,根据此法则,都能够找到...
作者:张晨阳; 谌民; 胡明鉴; 王新志; 唐健健 期刊:《岩土力学》 2019年第A01期
由于吹填过程的水力分选作用钙质砂土地基颗粒分布不均匀,容易形成分布不均、形态各异的以不同细粒含量的粉细砂层为主的细粒汇集层,引起钙质砂土地基承载力和不均匀沉降问题。开展不同细粒含量的粉细砂三轴固结排水剪切试验,分析细粒含量对钙质砂土力学特性的影响。研究结果表明,(1)当细粒含量增加时相同围压下土样剪胀性逐渐减弱,且峰值偏应力也逐渐减小;(2)各组试样干密度为1.40 g/cm~3状态下各含量粉细砂均表现出应变软化特征,...
作者:陆勇; 周国庆; 杨冬英; 宋家庆 期刊:《岩土力学》 2019年第03期
密实砂土通常表现出常压下剪胀软化特性、高压下剪缩硬化特性,不同的力学特性对岩土体受荷力学行为的演化有着重要影响。构建能够反映剪胀软化、剪缩硬化特性的本构模型并且实现其数值模拟计算,则是分析剪胀软化材料的受荷响应特征以及完善岩土体渐进破坏理论所要解决的一个重要科学问题。研究中首先对已构建的能够反映密实砂土相关力学特性的砂土统一本构模型进行描述,分析该模型的数值计算关键问题。基于显式方法进行模型应力积...
作者:孔宪京; 朱发勇; 刘京茂; 邹德高; 宁凡伟 期刊:《岩土力学》 2018年第11期
剪胀方程描述的是塑性应变增量比例大小的变化规律,是构建弹塑性模型的重要组成部分。然而目前堆石料的剪胀方程大都是根据等围压3s路径得到的,这些剪胀方程是否能反映不同应力路径条件下堆石料的剪胀规律还尚不明了。开展了等围压σ3、等轴向力σ1、等平均主应力p、等主应力比Kc共4种应力路径下的堆石料大型三轴试验,研究了应力路径对堆石料剪胀规律的影响。试验表明:不同路径的剪胀比pD和应力比η均呈近似线性关系,但剪胀比与应力...
作者:孙凯; 陈正林; 路德春 期刊:《岩土力学》 2018年第05期
改良土中土颗粒和水化物形成具有一定结构的聚合体而表现出较强的结构性。与重塑正常固结土相比,改良土的结构性更强且具有一定的超固结比。在变形发展过程中,由于聚合体结构逐渐破坏,黏聚强度逐渐损失,土体表现出应变软化的力学特性。基于适用于超固结重塑黏土的统一硬化模型,引入改良土黏聚强度及其随塑性变形的演化规律,对统一硬化参数进行了修正,并采用更适用于改良土的非关联的流动法则,建立了一个可以较好地描述改良土力学特...
作者:汪鹏程; 朱向荣 期刊:《水利学报》 2004年第11期
由于莫尔库仑模型不能考虑中间主应力对材料屈服的影响,本文使用双剪统一强度理论,考虑中间主应力的影响,并同时考虑土体的剪胀和应变软化特性,给出了柱孔或球孔扩张问题的精确相似解答.算例表明,中主应力对计算结果影响显著,与不考虑中主应力影响结果相比,考虑中主应力影响时塑性区半径明显减小, 极限扩张压力明显增大,同时土的应变软化和剪胀特性对相似解结果也有很大影响.
作者:王腾; 胡岱松; 张嘎 期刊:《清华大学学报·自然科学版》 2018年第05期
土石混合料的强度与变形特性对于灾害防治及工程安全具有重要意义。该文以理想铝棒材料模拟砾石,对土石混合料进行了系列化的平面应变试验。试验结果表明:土石混合料的强度和变形特性与含石量及砾石的形状密切相关,含石量增加以及砾石磨圆度变差都会增加混合料的峰值强度和剪胀特性。试验过程中观测了砾石运动情况,结果表明:砾石主要通过提供转动阻力来阻碍剪切带的形成与发展,从而提高土石混合料的峰值强度。
作者:夏旺民; 郭增玉 期刊:《岩土力学》 2004年第09期
在陕西洛惠渠五洞简易盾构法施工现场进行了取样,分析了Q1黄土的应力-应变曲线特性及物理性状,根据连续损伤力学和热力学定律,提出了Q1黄土的弹塑性损伤本构模型.并将模型计算结果与试验曲线进行了比较,模型验证结果表明,该模型能够较好模拟Q1黄土的软化和剪胀性.
作者:杨贵; 许建宝; 孙欣; 唐晨景 期刊:《岩土力学》 2017年第11期
颗粒形状对堆石料的强度和变形特性有着明显的影响。采用水泥净浆浇筑方法,制备了相同体积不同形状的粗颗粒近似模拟堆石料颗粒。通过三轴剪切试验,研究了不同围压条件下颗粒形状对人工模拟堆石料的强度和变形特性的影响。结果表明:颗粒形状对人工模拟堆石料的强度和剪胀特性有影响,随着颗粒球度的增大,人工模拟堆石料峰值强度增大,低围压下剪胀特性越明显;极限应力比随着颗粒球度的增大而减小;初始切线模量和切线体积模量随着颗...